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Submitted on 1 Jan 1888
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Étude des mélanges réfrigérants obtenus avec l’acide carbonique solide
L. Cailletet, E. Colardeau
To cite this version:
L. Cailletet, E. Colardeau. Étude des mélanges réfrigérants obtenus avec l’acide carbonique solide. J.
Phys. Theor. Appl., 1888, 7 (1), pp.430-433. �10.1051/jphystap:018880070043001�. �jpa-00238856�
Les résultats des expériences dont je viens de rendre compte peuvent être formulés comme il suit : Les thermomètres de même n1atÍère étudiés individzcellen2ent dozznent des indications iden-
tiques. Les divengences entre les thei-nionîètres de verres dif- férents sont très bien représentées par un cas simple d’une for-
mule générale.
Ces résultats montrent, contrairement à une opinion très ré- pandue, que le thermomètre à mercure., loin d’être un instrument
capricieux, déjouant toute théorie, se conforme merveilleusement bien aux conséquences auxquelles conduit une théorie simple. Il
permet même de pousser les conclusions relatives aux dilatations
plus loin qu’elles n’avaient été formulées jusqu’ici.
ÉTUDE DES MÉLANGES RÉFRIGÉRANTS OBTENUS AVEC L’ACIDE CARBONIQUE
SOLIDE;
PAR MM. L. CAILLETET ET E. COLARDEAU.
Dans une Note récente (1 ), nous avons indiqué les résultats de la comparaison de divers appareils thermométriques, et nous
avons montré leur concordance jusqu’à une température infé-
rieure à
--J 00° .
L’accord des indications de ces instruments nous a autorisés à utiliser la plus sensible de nos pinces thermo-électriques,, graduée
par comparaison directe avec le thermomètre à hydrogène, pour étudier la température de l’acide carbonique solide, soit seul, soit mélangé à divers liquides.
Lorsqu’on veut employer l’acide carbonique neigeux pour ob- tenir un froid intense, on le mélange ordinairement avec de l’é-
ther, d’après les indications de Faraday et de Thilorier. Dans ces
conditions, on considère généralement l’éther comme simplement
destiné à établir, avec les corps à refroidir, un contact beaucoup plus parfait que celui qu’on obtient avec la neige seule.
(1) Voir p. 286 de ce Volume.
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:018880070043001
Il y a lieu de se demander si l’éther n’a pas, en réalité, une ac-
tion spéciale autre que celle-là.
Pour nous en assurer, nous avons commencé par mesurer la tem-
pérature qu’on obtient au moyen de la neige carbonique seule.
Une pince thermo-électrique permettant d’apprécier facilement
une fraction de degré, a été placée au centre d’une grande masse
de cette substance. On a opéré successivement, soit en tassant
fortement la neige, soit en lui laissant son degré de porosité ordi-
naire. Les résultats obtenus n’ont diEl’éré que de quantités insi- gnifiantes, et la température de la neige, à la pression ordinaire,
a toujours oscillé aux environs de 60°.
Nous avons cherché en même temps quel abaissement de tem-
pérature subit cette neige par l’action du vide. Au moyen d’une
puissante machine pneumatique rotative de Bianchi et de l’action
absorbante de la potasse, nous avons pu maintenir, pendant un
temps très long, un vide presque complet sur une grande masse
de neige carbonique. La température ne s’est pas abaissée au delà de - 760. L’intérêt qui s’attache à cette expérience nous a engagés
à la répéter un grand nombre de fois, en variant, autant que pos-
sible, les conditions, et le froid obtenu n’est pas descendu au-
dessous de cette température.
Or la même pince thermo-électrique nous a donné, dans le mé- lange pâteux d’acide carbonique solide et d’éther, à la pression ordinaire, une température de
-77°. Dans le vide, cette tempéra-
ture s’est abaissée jusqu’à - io3l environ. Ce mélange donne
donc des températures respectivement inférieures de 17° et de 27°
à celles données par la neige seule dans les mêmes conditions de
pression.
L’expérience suivante montre d’ailleurs, d’une manière bien nette, le rôle spécial que joue l’éther. On sait que, en plongeant
dans le mélange un tube contenant de l’acide carbonique liquide,
le contenu du tube se solidifie très rapidement. Si la température
du mélange n’était pas inférieure à celle de la congélation de
l’acide carbonique, cette congélation ne se produirait évidemment
pas.
Pour déterminer le rôle particulier du liquide dans le mélange,
nous avons ajouté peu à peu à de l’éther de l’acide carbonique
neigeux. Les premières parties de cette neige disparaissent rapi-
dement au contact du liquide. Cette disparition n’est pas due seulement à une volatilisation résultan t de la différence des tem-
pérature, mais à une dissolution de la matière solide. En effet, l’éther, qui a conservé sa transparence et sa limpidité, donne, pen- dant un temps assez long, un dégagement régulier de gaz carbo-
nique. En continuant les additions de neige, il arrive un moment
où elle cesse de se dissoudre, et où le mélange prend une consis-
tance de plus en plus épaisse. En suivant avec la pince thermo- électrique les variations de la température, on remarque qu’elle
s’abaisse à chaque addition de neige, jusqu’au moment où le liquide, perdant sa transparence, indique un état de saturation.
Il nous semble donc naturel d’admettre que le froid produit
par la dissolution de l’acide carbonique solide dans l’éther est la
cause de la différence des températures que nous avons constatée
entre la neige seule et le mélange. Le froid maximum est atteint
précisément au moment de la saturation.
On conçoit, d’après cela, qu’en faisant varier les proportions de
ce mélange, les différences de température obtenues devront être à peu près~nulles, à la condition qu’il y ait un excès de neige solide qui maintienne la saturation. Nous avons constaté, en effet, qu’en
faisant varier les proportions depuis la consistance sirupeuse jus- qu’à l’état de pâte presque solide, cette différence est à peine
de 1 °.
Pour confirmer le rôle que nous avons attribué à l’éther, nous
avons repris ces expériences avec d’autres dissolvants. Nous avons
obtenu les résultats suivants :
Avec les trois derniers liquides, et surtout avec la liqueur des Hollandais, la solubilité de la neige carbonique est manifestement inoindre qu’avec les autres. Ce sont aussi ces liquides qui donnent
les moins grands refroidissements.
Ainsi que Faraday l’avait démontré, on peut, en faisant le vide
sur ces mélanges, abaisser notablement leur température, qui peut devenir inférieure à
-oo°.
Avec le chlorure de méthyle et l’acide sulfureux, il arrive que
cette température, dans le vide, s’abaisse suffisamment pour
amener la congélation du dissolvant. Toute la masse devient alors
solide, et la température reste à peu près stationnairé à partir de
ce moment.
C’est avec le chlorure de méthyle que nous avons obtenu, dans
ces conditions, la plus basse température. La solidification ne se
produit que vers
-106°.
.
Avec le chloroforme, dont le point de congélation est inférieur
à celui de l’acide carbonique, l’action du vide est inutile pour pro- duire cet effet. La neige çarbonique, ajoutée graduellement au liquide, s’y dissout d’abord en produisant une effervescence due
au dégagement de gaz carbonique. Lorsque la température s’est
abaissée vers
-~~°, cette ébullition cesse brusquement, et toute
la masse se prend en un solide. On a ainsi un mélange réfrigéran t susceptible de se congeler sous l’action de son propre refroidisse-
ment.
POLARISEURS ACOUSTIQUES PERMETTANT D’IMITER ET D’EXPLIQUER LES PHÉNOMÈNES DE POLARISATION DE LA LUMIÈRE;
PAR M. J. MACÉ DE LÉPINAY.
Les expériences de démonstration qui suivent ont pour but de rendre tangibles les propriétés des vibrations transversales et par suite celles de la lumière polarisée. J’ai eu recours à cet effets aux
vibrations transversales des cordes. L’appareil bien connu de
Melde 1 ’ ) est d’un emploi particulièrement commode, car il per-
met d’entretenir le mouvement et d’obtenir tel mode de subdivision
qu’on désire en faisant varier la tension.
J’emploie comme polariseur, c’est-à-dire comme appareil sus- ceptible de ne transmettre que les vibrations s’effectuant dans un
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